Análise da confiabilidade dependente do tempo de vigas de concreto armado afetadas pela corrosão por carbonatação

Abstract

Neste trabalho, é apresentada uma abordagem para avaliar o índice de confiabilidade ao longo do tempo de uma viga de concreto armado submetida a condições climáticas que promovem o processo de corrosão das armaduras devido à carbonatação. O método de avaliação proposto combina um modelo matemático capaz de prever o avanço da frente de carbonatação na peça em função do seu tempo de exposição a vários fatores climáticos, juntamente com modelos analíticos para determinar a capacidade de carga de vigas corroídas e técnicas de simulação de Monte Carlo (MCS). Os eventos aleatórios gerados por meio da MCS permitiram a criação de diversos cenários relacionados às características do elemento estrutural, como taxas de carregamento (permanente e variável) e resistência, bem como condições ambientais relacionadas à localização da estrutura. A geração de amostras de variáveis relacionadas ao ambiente (temperatura e umidade) foi viabilizada por meio da análise estatística dos parâmetros climáticos registrados por estações meteorológicas da região, possibilitando a definição do tipo de distribuição dos dados, média e desvio. O efeito da espessura do cobrimento da viga na variação do índice de confiabilidade da viga ao longo do tempo foi avaliado. Os resultados indicam que vigas com taxas de armadura entre 0,15 e 0,50% tendem a manter o valor do índice de confiabilidade acima dos valores normativos mínimos exigidos por 50 anos. Além disso, por meio da análise da frente de carbonatação, observou-se que o avanço do processo de corrosão devido à carbonatação é mais agressivo nos primeiros 30 anos de vida útil da estrutura.